專利名稱:特殊弓形扶正器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種扶正器,尤其是指一種采用熱力驅(qū)動完成扶正作業(yè)的特殊弓形扶正器。
背景技術:
水平井技術始于20世紀80年代,是一項綜合性配套技術,主要用于油田開發(fā)中提高油氣產(chǎn)量和油氣采收率。隨著工業(yè)技術的發(fā)展和人們對水平井開采技術認識的不斷加深,用水平井開發(fā)油田受到了廣泛重視,目前水平井開采技術迅速發(fā)展并日臻完善,水平井數(shù)量以驚人的速度增長,現(xiàn)場已經(jīng)將水平井用于稠油油藏的開采。對于稠油水平井的開采, 注蒸汽熱采方法仍是一種有效主體工藝。目前水平井稠油開采采用井籠統(tǒng)注汽方式。存在以下問題一是由于水平井段過長,水平井段注汽不均勻;二是水平井篩管完井,注汽工藝實施困難。采用水平井分段注汽方法,可以解決上述問題,能夠?qū)崿F(xiàn)水平井均勻吸汽,從而提高稠油水平井的動用程度。水平井均勻注汽是通過井下均勻配汽組合工具實現(xiàn)的。在水平井的完井過程中,如何有效的使各井段之間有效密封,使之相對獨立,互不干擾的問題,在現(xiàn)有技術中,采用封隔器和扶正器對管柱進行封隔和扶正,但是現(xiàn)有的扶正器中,沒有專門應用到稠油水平井的工況的結(jié)構,由于稠油水平井中,稠油程度不同以及部均勻,導致扶正器的下入過程中,常常會受到阻礙,而使下入作業(yè)不順利,甚至卡死而無法下入?,F(xiàn)有的扶正器大多是扶正片的兩端完全固定,而不能根據(jù)不同的工作階段改變其徑向大小,適應能力弱;即使具有能夠活動的扶正器也是采用多種較為復雜的活動方式來驅(qū)動扶正片徑向大小的改變,使扶正器的結(jié)構過于復雜,壽命短。
實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術問題是提供一種特殊弓形扶正器,采用熱力驅(qū)動完成扶正作業(yè)。本實用新型的技術解決方案是一種特殊弓形扶正器,其中,所述扶正器的中心管外周均勻設有多個扶正片,所述扶正片兩端分別插設固定于設置在中心管上的壓帽內(nèi),且至少其中一端的所述壓帽為滑動壓帽,所述滑動壓帽相對所述扶正片的另一側(cè)設有擋環(huán),所述擋環(huán)的另一側(cè)設有液缸外套, 所述液缸外套內(nèi)設有液缸,所述液缸中容置有熱力膨脹劑。上述的特殊弓形扶正器,其中,所述扶正片沿下井方向以其彎曲的頂點分為上段和下段,所述上段的弧度變化率大于所述下段的弧度變化率,多個所述扶正片形成上大下小的圓滑錐形。上述的特殊弓形扶正器,其中,所述扶正片沿所述扶正器軸向插入壓帽內(nèi)。[0014]上述的特殊弓形扶正器,其中,所述扶正器的中心管外周均勻分布有六個所述扶正片。上述的特殊弓形扶正器,其中,所述滑動壓帽內(nèi)設有滑動套。上述的特殊弓形扶正器,其中,所述扶正片兩端均設有滑動壓帽。由以上說明得知,本實用新型與現(xiàn)有技術相比較,確實可達到如下的功效本實用新型的特殊弓形扶正器的工作原理主要是利用熱力扶正。在注汽過程中利用高溫蒸汽使液缸內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹,推動特殊弓形扶正片支撐注汽管柱使其居中,有利于與之配套工具蒸汽傘的打開。本實用新型的特殊弓形扶正片結(jié)構設計使它具有很大的膨脹外徑,能夠保證整個注汽管柱扶正居中。更有利的是,本本實用型采用熱力完成扶正,不需要其他輔助工藝程序。同時,弓形扶正器的弓形扶正片設計的弓形兩邊曲率不同,曲率上大下小的結(jié)構可以讓扶正器在下井過程中順利到位,并且在液缸推動扶正片改變外徑的時候受力最小。
圖1為本實用新型的特殊弓形扶正器的結(jié)構示意圖. 主要元件標號說明
2 中心管 5 滑動壓帽 8 壓環(huán)
接箍扶正片第一擋環(huán) 10 液缸外套 13 液缸
11 第二擋環(huán)
3 壓帽 6 滑動套 9 密封環(huán) 12:下接頭
具體實施方式
一種特殊弓形扶正器,于中心管外周均勻設有多個扶正片,所述扶正片兩端分別插設固定于設置在中心管上的壓帽內(nèi),且至少其中一端的所述壓帽為滑動壓帽,所述滑動壓帽相對所述扶正片的另一側(cè)設有擋環(huán),所述擋環(huán)的另一側(cè)設有液缸外套,所述液缸外套內(nèi)設有液缸,所述液缸中容置有熱力膨脹劑。為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
;其中,本案的上、下兩個方向以扶正器垂直下井時的方向進行限定,即入井方向為下方,其反向為上方。如圖1所示,為本實用新型的特殊弓形扶正器的較佳實施例的示意圖,扶正器包括有中心管2、扶正片4、液缸13等結(jié)構,其中扶正器的中心管外周均勻設有多個扶正片4, 各扶正片4之間間隔距離相等地環(huán)繞在中心管2外周緣,壓帽3對應扶正片4設置于中心管2外周側(cè),而扶正片4兩端分別插設固定于壓帽3內(nèi),且至少其中一端的壓帽3為滑動壓帽5,能夠使扶正片4的一端隨著滑動壓帽5在中心管2外表面上沿軸向移動,從而改變扶正片4的彎曲程度。而滑動壓帽5相對扶正片4的另一側(cè)設有擋環(huán)(第一擋環(huán)7),第一擋環(huán)7的另一側(cè)設有液缸外套10,液缸外套10內(nèi)設有液缸13,液缸13中容置有熱力膨脹劑。 在本實施例中,熱力膨脹劑在未被驅(qū)動的情況下,扶正片4處于松開狀態(tài),此時,液缸外套10通過第一擋環(huán)7的定位而處于初始位置;當熱力膨脹劑受熱膨脹后,液缸外套10隨之向扶正片4 一側(cè)頂推第一擋環(huán)7,第一擋環(huán)7由于受到液缸外套10的足夠的頂推力而被推離其固定位置而滑向滑動壓帽5 ;接著,扶正片4隨著滑動壓帽5被推動而被擠壓,使扶正片 4向外彎曲,擴大了扶正片向外頂出的高度或者向外頂出的力量,從而實現(xiàn)熱力驅(qū)動扶正器扶正的功能。較佳地,所述滑動壓帽5內(nèi)設有滑動套,滑動套套設于中心管2上,滑動壓帽5固定在滑動套外,并且壓持扶正片4的端部。如圖所示,本實用新型的特殊弓形扶正器,其扶正片4具有特殊的形狀,以使扶正器在下入過程中更加順利地到達指定位置。較佳地,扶正片4沿下井方向以其彎曲的頂點分為上段和下段,上段的曲率大于下段的曲率,形成上段較為陡峭,下段較為平緩的結(jié)構, 多個均勻分布的扶正片4是扶正器中部形成大致圓滑的錐形,從而使本實用新型的特殊弓形扶正器在下入的過程中,能夠更好的沿著進入方向防止稠油井內(nèi)的阻隔物阻擋而卡住, 使扶正器順利到達預定位置。另一方面,當液缸13被驅(qū)動而使扶正片4向外頂出時,由于井壁的支撐作用,扶正片4在向外擠壓過程中,其形狀能夠逐漸變成上段和下段基本對稱的結(jié)構,使扶正器達到更為穩(wěn)定的扶正效果。更進一步的,如圖所示,本實用新型的特殊弓形扶正器,其扶正片4固定設置于壓帽3內(nèi),較佳地,扶正片4的端部是沿著中心管2軸向分別插入兩端的壓帽內(nèi)的,因此,扶正片4與中心管2交接處形成了平滑過渡的平面,能夠使稠油井內(nèi)的阻隔物沿著平滑過渡的平面滑離扶正片4與壓帽的交接處,不會出現(xiàn)阻隔物積聚在交接處而導致最后卡死無法移動的情況。本實用新型的特殊弓形扶正器,具有多個特殊形狀的扶正片4,而在一種優(yōu)選方式中,本實用新型的中心管2的外周均勻分布有六個扶正片4,六個扶正片4的同一端插設固定于滑動壓帽5內(nèi),且在對應滑動壓帽5的一側(cè)設有熱力膨脹驅(qū)動部分,用以驅(qū)動個滑動壓帽5向扶正片4方向移動而擠壓扶正片4,使其彎曲并向外突出而起到支撐扶正的作用。針對不同的情況,根據(jù)本實用新型的扶正片4的長度以及其變形后所提供的支撐力,扶正片4也可以是兩端均設有滑動壓帽的結(jié)構,且滑動壓帽相對扶正片4的另一側(cè)設有擋環(huán)、液缸外套、液缸及熱力膨脹劑等,因此,扶正器受到熱力驅(qū)動后,扶正片將受到兩端相反方向的頂推力的共同作用,使扶正片彎曲向外突出而起到支撐扶正的作用,同時具有更大的支撐力,更有效的防止扶正器長期使用后支撐力不足的問題出現(xiàn)。如上所述的本實用新型的特殊弓形扶正器,如圖所示的較佳實施例中,中心管2 的頂部設有接箍1,其底部設有下接頭12,中心管2外周于接箍1的下方固定設有一壓帽3, 且壓帽3的插口沿中心管2軸向向下,壓帽3的插口壓持固定有多個扶正片4的頂端,本實施例中,扶正片4為六個;且扶正片4是沿中心管2軸向向上插入并固定于壓帽3內(nèi)的;于壓帽3間隔一預設距離處,并與壓帽3相對地設置有滑動壓帽5,滑動壓帽5的插口沿中心管2軸向向上,滑動壓帽5壓持固定前述六個扶正片4的底端;六個扶正片4的底端沿中心管2軸向向下插入并固定于滑動壓帽5內(nèi);所述扶正片4向外彎曲的頂點位于扶正片4的上半部分,使扶正片4的上段具有大于下段的曲率?;瑒訅好?能夠沿中心管2軸向移動, 而滑動壓帽5內(nèi)側(cè)設有一滑動套,滑動套套設于中心管2外并能夠沿中心管2軸向滑動。 滑動套下方設有第一擋環(huán)7,且第一擋環(huán)7遠離扶正片4的一側(cè)設有一凹臺;第一擋環(huán)7套設于中心管2上,較佳地,第一擋環(huán)7經(jīng)由一能夠被切斷的插銷定位于中心管2上;一液缸外套10于第一擋環(huán)7下方套設于中心管2外,且液缸外套10的頂部具有一突臺,該突臺壓靠在第一擋環(huán)7的凹臺上,且第一擋環(huán)7的凹臺下方與液缸外套10之間依次設有一壓環(huán)8 及一密封環(huán)9 ;液缸外套10內(nèi)設有一液缸13,該液缸13是由液缸外套10、中心管2及下接頭12的頂面圍繞而成的環(huán)形空間,液缸外套10下端部部分覆蓋在下接頭12外周側(cè),且在液缸外套10與下接頭12外表面之間依次設有密封環(huán)9和壓環(huán)8,壓環(huán)8下方第二擋環(huán)7, 第二擋環(huán)7固定設于下接頭12外周。在使用時,下接頭12先入井,由于扶正片4沿入井方向具有不同的曲率,且下方曲率較小,坡度較為平緩,有益于扶正器的順利進入。當扶正器到達指定位置后,在注汽過程中通過注入高溫蒸汽使液缸13內(nèi)的熱力膨脹劑受熱膨脹,使液缸外套10向扶正片4方向移動,在此過程中,第一擋環(huán)7脫離其固定位置,并頂推滑動壓帽5,滑動壓帽5在滑動套的作用下滑動,擠壓扶正片4,使其彎曲,向外頂出而改變其外徑,支撐注氣管柱使其居中。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
,并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員,在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改,均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種特殊弓形扶正器,其特征在于,所述扶正器的中心管外周均勻設有多個扶正片, 所述扶正片兩端分別插設固定于設置在中心管上的壓帽內(nèi),且至少其中一端的所述壓帽為滑動壓帽,所述滑動壓帽相對所述扶正片的另一側(cè)設有擋環(huán),所述擋環(huán)的另一側(cè)設有液缸外套,所述液缸外套內(nèi)設有液缸,所述液缸中容置有熱力膨脹劑。
2.如權利要求1所述的特殊弓形扶正器,其特征在于,所述扶正片沿下井方向以其彎曲的頂點分為上段和下段,所述上段的弧度變化率大于所述下段的弧度變化率,多個所述扶正片形成上大下小的圓滑錐形。
3.如權利要求1所述的特殊弓形扶正器,其特征在于,所述扶正片沿所述扶正器軸向插入壓帽內(nèi)。
4.如權利要求1所述的特殊弓形扶正器,其特征在于,所述扶正器的中心管外周均勻分布有六個所述扶正片。
5.如權利要求1所述的特殊弓形扶正器,其特征在于,所述滑動壓帽內(nèi)設有滑動套。
6.如權利要求1所述的特殊弓形扶正器,其特征在于,所述扶正片兩端均設有滑動壓帽。
專利摘要本實用新型公開了一種特殊弓形扶正器,其中心管外周均勻設有多個扶正片,所述扶正片兩端分別插設固定于設置在中心管上的壓帽內(nèi),且至少其中一端的所述壓帽為滑動壓帽,所述滑動壓帽相對所述扶正片的另一側(cè)設有擋環(huán),所述擋環(huán)的另一側(cè)設有液缸外套,所述液缸外套內(nèi)設有液缸,所述液缸中容置有熱力膨脹劑;借此,本實用新型的特殊弓形扶正器以熱力驅(qū)動完成扶正作業(yè),并且能夠在下井過程中順利到位。
文檔編號E21B17/10GK202031497SQ201120153609
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2011年5月13日
發(fā)明者任國恒, 何妮娟, 關仲, 常鵬梅, 杜曉雪, 楊凱, 楊忠德, 楊淑英, 王斌, 王顯榮, 趙旭亮, 鄧宏, 郭玉強, 馬薇 申請人:中國石油天然氣股份有限公司